复合土工膜隔盐阻水隔断层结构

1.本发明涉及公路路基工程，特别是涉及盐渍土地区公路路基工程中用于路基换填隔断层结构。


背景技术：

2.本发明所述复合土工膜是用两布一膜和塑料排水板相组合，两布一膜采用两层长丝机织布夹一层聚乙烯（hdpe）土工膜构成的合成纤维不透水布状织物。塑料排水板是由不同截面形状的连续塑料芯板外面包裹非织造土工织物(滤膜)而成。
3.盐渍土作为一种特殊的路基填料，具有诸多工程隐患：盐渍土中的硫酸盐在反复结晶作用下，引起体积变化，破坏土体结构，发生溶蚀、盐胀、冻胀、翻浆等，从而导致路基沉陷、边坡滑塌、路面稳定性降低等工程病害；盐渍土中含有大量硫酸盐、氯盐，对桥涵构造物的腐蚀性很大，严重威胁桥涵构造物的耐久性和安全性。公路工程是一个带状工程，跨越范围广，盐渍土地区地质情况复杂多变。
4.隔断层的设置应充分满足实际工程需要，根据具体路段路堤填料、路基高度、地下水分布等实际因素研究毛细水在不同路堤填料中的迁移规律，并据此设置合理的隔断层。盐渍土地区公路路基设置隔断层能够有效阻断毛细水携带盐分上升，防止水分和盐分进入下路床甚至上路床，从而避免路基或路面遭受破坏。
5.为防止路基盐渍化与次生盐渍化，现有技术包括提高路基高度、设置透水性土隔断层、沥青胶砂（土）隔断层、土工纤维材料隔断层等工艺。不同形式的隔断层对路基的整体稳定性影响很大。因此，选择合理的隔断层结构是保证盐渍土地区路基稳定性的关键因素之一。
6.砾（碎）石隔断层，适用于地下水位较高或降水较多的强盐渍土地区新建的二级以上公路。隔断层厚度宜30~50cm，砾（碎）石最大粒径应小于50mm，粉黏粒含量应小于5%，反滤层宜采用具有渗透功能的土工织物，也可采用中、粗砂，含泥量应不大于3%，厚度10~15cm。
7.风积砂或河砂隔断层，适用于缺乏砾石材料而砂土丰富的沙漠边缘、河道下游地段的新建、改建公路。隔断层厚度视路基土质、水文、地质等条件和隔断层材料颗粒级配等因素，根据毛细水上升高度计算而定，最小厚度不宜小于60cm，砂土中粉黏粒含量应小于5%，含盐量应符合jtgd30
‑
2015《公路路基设计规范》表7.11.7层位0~0.8m（路床厚度）的规定。压实度应符合jtgd30
‑
2015中表3.3.4规定。砂土隔断层两侧应使用砾（砂）类土包边，其宽度不小于30cm。
8.复合土工膜隔断层，适用于在中、强或过盐渍土地区修建次高级路面以上的公路。其质地柔软，与土结合良好，具有很好的韧性和耐磨性。复合土工膜中土工布分长丝机织、非织造布两种与pe塑料高温压制而成，具有良好的抗渗、耐腐蚀、抗微生物侵蚀性能，同时兼备抗老化、耐冻性以及抗拉强度高的特点。复合土工膜品种很多，用作隔断层时一般可分为二布一膜、一布一膜。二布一膜隔断层一般可不设上下保护层，一布一膜隔断层可只在有膜的一面设置保护层。但铺设在细粒土内的复合土工膜隔断层，其上、下应各设厚度不小于
20cm的砂或砂砾排水层。排水层最大粒径60mm，粉黏粒含量不超过15%。下排水层底埋置深度应大于当地最大冻深。
9.土工膜隔断层，适用于强、过盐渍土地段新建或改建公路，其中聚乙烯防渗薄膜、聚丙烯淋膜编织布只宜在三、四级公路或排水工程中使用。土工膜隔断层应设上下保护层，保护层材料为砂或含细粒土砂，其粉黏粒含量应小于15%。隔断层如设在粗粒土内，保护层厚度可为8~10cm；如设在细粒土内，保护层兼起排水作用，厚度应不小于20cm。
10.这些隔断层结构虽能在一定程度上提高盐渍土地区路基稳定性，但均是针对特定类型的公路工程，材料品种多，工艺复杂，且隔盐隔水效果不显著。


技术实现要素：

11.针对以上现有技术性能单一、效果不显著等问题，本发明提出新型综合隔断层结构，其目的在于采用两布一膜和塑料排水板相组合的形式，有效隔断向上迁移的水分和盐分，并能将水和盐分排出路基外，从而大大提高路基整体稳定性。
12.本发明所涉及的复合土工膜由两布一膜和塑料排水板构成。横向设塑料排水板，紧接其上铺长丝机织两布一膜复合土工布。两布一膜是采用两层长丝机织复合土工布夹一层高密度聚乙烯（hdpe）土工膜构成的合成纤维不透水性布状织物；塑料排水板是由不同截面形状的连续塑料芯板外面包裹非织造土工织物（滤膜）)而成，将路基地下毛细水携盐分顺着斜面引至凹槽，一并排至外部。
13.所述塑料排水板型号spb
‑
b
‑
ff
‑
250
‑
25，产品代号为spb，b为打设深度、平放长度，取值：幅宽为250mm，厚度为25mm。
14.所述长丝机织复合土工布型号pp50
‑4‑
250，pp为聚丙烯，取值：径向标称断裂强度50kn/m，幅宽4
‑
6m，单位面积质量250g/
㎡
；hdpe高密度聚乙烯热压复合土工膜厚度3
‑
4mm；复合土工布单位面积质量≥900g/
㎡
。
15.上述复合土工膜隔盐阻水隔断层结构的设置，包括以下步骤：步骤1.基床清理检验基床并清除有碍复合土工布铺设的各种杂物，为便于排除水和盐分，路床应设置不小于2%的双向横坡，但最大不应超过5%；步骤2.铺设塑料排水板沿路基纵向每隔2.5米设塑料排水板一道，塑料排水板贯穿全路幅，并伸出路基若干米，便于与包边土工布、综合排水系统一并实施。
16.步骤3.铺设两布一膜复合土工布在塑料排水板上铺长丝机织两布一膜复合土工布。各幅之间横向搭接不小于20cm，采用焊接形式，一道焊缝。一匹铺设完成后，纵向连接也采用焊接，搭接长度不小于50cm，两道焊缝。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本新型综合隔断层结构发明通过结合两布一膜和塑料排水板，可应用于各级各类及不同盐渍程度的公路中，复合土工布具有强度高、延展性好、、变型模量大、耐酸碱、抗腐蚀、防老化、防渗性好、柔软易加工等特点，满足路基工程中防渗阻水隔盐等要求。此隔断层结构设置简单、易操作，方便施工，对盐渍土地区公路路基的治理不仅具有重要的现实意义，而且具有广阔的应用前景，可大大提高路基整
体稳定性及较好地降低路基高度，效果和适用性明显优于现有技术。
附图说明
18.图1（见本节“七、说明书附图”）为路基横断面图。
19.图2（见本节“七、说明书附图”）为复合土工膜隔断层平面布置图。
20.图3（见本节“七、说明书附图”）为塑料排水板断面图。
21.图4（见本节“七、说明书附图”）为两布一膜断面图。
22.图中：1
‑
塑料排水板，2
‑
坡脚线，3
‑
左、右路肩，4
‑
路中线，5
‑
复合土工膜，6
‑
包边土工布，7
‑
清表厚度，8
‑
路基填料，9
‑
spb
‑
b
‑
ff
‑
250
‑
25型排水板，10
‑
反滤层，11
‑
pp50
‑4‑
250型长丝机织复合土工布，12
‑
3mm厚pe高密度聚乙烯热压复合土工膜。
具体实施方式
23.以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
24.如图1所示，隔断层位置以路中线4为轴向两端延伸经过路肩直至坡脚线外。结构为：沿路基纵向每隔2.5米设置塑料排水板25cm（宽）
×
2.5cm（厚）一道，连续布置长度100米，紧接其上铺设长丝机织两布一膜复合土工布。
25.如图2所示，本实施例为复合土工膜隔盐阻水隔断层结构，路基长330m，平均填高3.0m。清除表土7后，换填非盐渍土填料8，由于路基填高较大，尽早隔断盐分上升，在高出地面50cm位置设置隔断层。